萘酞菁LB膜取向液晶研究

利用二(3-叔丁基硅氧基)萘酞菁硅 (SiNc) Langmuir-Blodgett (LB) 膜对丝状液晶的定向进行了研究,发现在不同膜压下沉积的SiNc LB膜具有不同的定向效果.在15mN/m低膜压下沉积的LB膜上丝状液晶主要呈沿膜面水平排列,而30mN/m高膜压下沉积的LB膜则取垂直膜面取向.原子力显微镜(AFM)对相应的LB单层膜和多层膜进行的分子尺度上的形貌研究发现,高膜压条件下SiNc分子以分离的单体或聚集体形式非连续地在基片上呈线性堆积排列,形成一定的分子“纳米线”,并且大环平面垂直于基片 关键词：     

LB膜的XPS光谱及其电致发光

采用X射线光电子能谱 (XPS)和UV Vis光谱研究了 2个以 8 氨基喹啉为亲水头基的两亲配体 ;2 长链烷基丙二酸二 (8 氨基喹啉 )酰胺 (H2 A) (H2 A1 2 :长链烷基为十二烷基 ;H2 A1 6 :十六烷基 )在气 /水界面与Cu2 离子的配位作用。配位后H2 A1 2 和H2 A1 6 单分子膜的崩溃压分别由 12 5和 15 6mN·m- 1 增加至 2 8 0和33 8mN·m- 1 。从含Cu2 离子亚相表面组装的LB膜出现了Cu2 离子的特征XPS峰 ,Cu2p为 935和 95 5eV ,XPS表明H2 A与Cu2 的配位比为 1∶1。H2 A的LB膜可以用作电致发光 (EL)器件的空穴传输材料 ,三层EL器件ITO/TPD/LB膜 /Alq3/Al(LB膜分别为 15层H2 A1 2 和 15层H2 A1 6 )的驱动电压分别为 6 5和 7 5V ,最大亮度分别为 6 2 1和 2 0 1cd·m- 2 。     

一种液晶化合物LB膜中的分子取向及膜结构

"利用LB技术制备出MPUOPM的Langmuir和LB膜．随着表面压力的升高,在?-A曲线上的可观察到一个明显的折点．通过与分子刚性基团的理论截面积相比较,发现该折点反映的是单层膜向多层膜的转变．紫外可见、偏振红外等光谱被用来研究膜的结构,发现烷基链与基片法线夹角为48o,C＝N基团互相平行,与基片法线呈51o夹角排列．"     

红外透过、反射吸收光谱研究手性液晶(M1)LB膜的结构与取向

利用ＦＴＩＲ光谱研究了一种手性液晶化合物（Ｍ１）ＬＢ膜的结构与取向,该化合物可以形成稳定的单层与多层膜。手性分子中,芳香环平面向于垂直基片表面,分子中的烷基链部分则与基底表面法线方向成一定的角度。     

Langmuir-Blodgett膜摩擦分子动力学模拟和机理研究

采用分子动力学方法,模拟了在两块石英基板上由脂肪酸(C₁₅H₃₁COOH)组成的单层Langmuir-Blodgett (LB)膜间的摩擦特性,探究了超薄膜在滑动过程中的摩擦和结构机理.得出对于单层LB膜在滑动过程中,在速度小于60m/s时,随着速度的增大,其剪切压增大;在速度大于60 m/s时,剪切压随速度的增加而减小.其链的倾斜角随着滑动速度的增加而减小.单层膜内的分子之间以氢键方式形成了较大的分子簇,由此导致了剪切压呈现较长的周期性,但在单层膜之间无氢键形 关键词： 分子动力学模拟 朗缪尔布洛杰特膜 纳米摩擦 氢键     

Rh(111)表面NO分子对多层膜的原子结构

利用第一性原理研究了NO分子对[(NO)_2]分子链、分子单层膜,Rh(111)表面上的(NO)_2分子单层膜和多层膜的原子结构.(NO)_2分子单体在虚拟Rh(111)表面自组装成两个稳定的分子链,(NO)_2分子平行有序排列,氧原子和氮原子都呈现(100)和(111)结构.在虚拟Rh(111)-(1×3~(1/2))上,1.00 ML(molecular layer)覆盖度时,(NO)_2分子自组装成两个稳定的分子单层膜(M1和M2),分子膜M1中N-N键与衬底的夹角为70°-90°;分子膜M2中N-N键平行衬底.在M2/Rh(111)中,(NO)_2分子可吸附于顶位、fcc空心位和hcp空心位,通过电荷转移可解释两个空心位的稳定性强于顶位.Rh(111)表面(NO)_2分子多层膜系统中,(NO)_2分子垂直吸附于两个空心位,第一层是分子膜M2,N-N键平行于衬底,第二层及以上都是分子膜M1,N-N键与衬底夹角为70°-90°,分子膜真空层为0.31 nm±0.02 nm.     

Au(111)表面甲基联二苯丙硫醇盐单层膜的原子结构

利用第一性原理研究了甲基联二苯丙硫醇盐(BP3S)单体、虚拟Au表面BP3S的分子链和单层膜及BP3S/Au(111)吸附系统的原子结构.计算表明BP3S单体呈对称结构,两苯环夹角为35°±10°.首先BP3S单体在虚拟Au(111)表面自组装成稳定的单一分子链.然后在虚拟Au(111)表面,分子链错位排列自组装成两种稳定的单层膜.在虚拟Au(111)-(3~(1/2)×7~(1/2))和Au(111)-(3~(1/2)×13~(1/2))表面,分子链与虚拟表面夹角分别为60°和30°.最后把两种稳定的单层膜吸附在Au(111)表面的四个吸附位,计算表明只有桥位和顶位稳定,且桥位的吸附能比顶位的吸附能低.比较吸附前后BP3S单层膜的结构变化,可知其变化不大,这说明吸附系统的结构参数主要取决于单层膜内的相互作用,衬底对其的影响不大.     

4.48 nm正入射软X射线激光用Cr/C多层膜高反射镜的研制

针对4.48nm类镍钽软X射线激光及其应用实验,设计制备了工作于这一波长的近正入射多层膜高反射镜。选择Cr/C为制备4.48nm高反射多层膜的材料对,通过优化设计,确定了多层膜的周期、周期数以及两种材料的厚度比。模拟了多层膜非理想界面对高反射多层膜性能的影响。采用直流磁控溅射方法在超光滑硅基片上实现了200周期Cr/C多层膜高反射镜的制备。利用X射线衍射仪测量了多层膜结构,在德国BessyⅡ同步辐射上测量了在工作波长处多层膜反射率,测量的峰值反射率达7.5%。对衍射仪测量的掠入射反射曲线和同步辐射测量的反射率曲线分别进行拟合,得到的粗糙度和厚度比的结果相近。测试结果表明,所制备的Cr/C多层膜样品结构良好,在指定工作波长处有较高的反射峰,达到了设计要求。     

不对称冠醚酞菁LB膜制备过程中的亚相诱导作用

制备了单冠醚取代的不对称酞菁在不同亚相上的单层膜，并测定了π－Ａ曲线，将单层膜转移到氟化钙或单晶硅基片上，制备了多层膜，利用偏振紫外，光电子能谱和椭圆偏振对膜的结构进行了表征，证明了在膜中酞菁分子呈倾斜状态排列，分子平面和基片间的夹角受亚相中碱金属离子的影响，在纯不的表面，夹角最小，在１０＾－２ｍｏｌ／ＬＫＣｌ水溶液的表面，夹角最大，根据椭圆偏振法测定的膜的厚度可以推断，在膜中酞菁环上的疏水链呈伸     

含吩噻嗪及其衍生物的聚合物有机电致发光材料的合成和器件制备

利用吩噻嗪单体的空穴传输能力、吩噻嗪衍生物单体的拉电子特性和它们分子结构的非共面性,制备了高效的含吩噻嗪及其衍生物结构单元的对苯撑乙烯聚合物有机电致发光材料P1。同时在单体中引入了烷氧基和长链烷基,使得合成的聚合物在四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、甲苯等溶剂中有较好的溶解性。研究吩噻嗪衍生物单体的拉电子特性对聚合物P1的电子传输性能的影响,合成不含吩噻嗪衍生物的同一类型聚合物P2。制备以聚合物P1和P2为发光层的单层OLED器件,经测量,聚合物P1的器件外量子效率是聚合物P2器件的3.5倍。     

二次谐波光谱和布鲁斯特角显微镜研究二棕榈酰磷脂酰胆碱和维生素B2的相互作用

二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）分子在气液界面上形成的Langmuir膜是一种重要的生物膜模拟体系,其手性结构及其与外来物质的相互作用一直是相关学科研究的前沿问题。维生素B₂（VB₂）是人体中一种重要的营养物质,它在代谢障碍引起的脂质沉积性类疾病中有大量的实例应用,经常在一些特殊的临床症状中有出乎意料的治疗奇效。目前,VB₂如何参与到膜上生物事件的过程和细胞乃至生命的作用过程中的研究报道较少,特别是VB₂分子与磷脂分子靶标的立体相互作用,其可能发生的手性分子识别现象会在许多生物事件中起着关键作用。综合二次谐波-线二色光谱（SHG-LD）、Langmuir膜天平和布鲁斯特角显微镜(BAM)技术初步研究了VB₂和DPPC分子在气液界面上的相互作用,分别从气液界面上介观水平和宏观水平上互补表征脂质分子在气液界面上的分子骨架自组装的结构。压缩等温线发现纯水界面L-DPPC和D-DPPC液态扩展相/液态凝聚相(LE/LC)共存阶段的膜压几乎不变,race-DPPC的共存相膜压区域稍微缩短,VB₂水溶液界面上race-DPPC的LE/LC共存相消失。此外,弹性模量研究表明VB₂分子可以提高L-DPPC单分子层膜的弹性模量,但降低D-DPPC和race-DPPC单层膜的弹性模量。结合SHG-LD研究发现,在膜压13 mN·m-1下,L-DPPC在纯水和VB₂水溶液界面上表面手性过量值（DCE）保持不变。与纯水界面相比较,D-DPPC在VB₂水溶液上DCE值出现反转,而race-DPPC的DCE值则不随亚相改变而变化。相同膜压下,BAM观察到单一手性相互作用使得L-DPPC和D-DPPC在纯水界面上各自组装成不同枝臂弯曲方向的手性三叶草微畴(microdomain)。VB₂诱导D-DPPC微畴,使其直径增大1～2倍。同时,VB₂也诱导了race-DPPC单层膜上近似圆形状的微畴伸展,并长出了三条有曲率的枝臂。对此可以解释为VB₂降低了非单一手性相互作用的能量,使得race-DPPC出现手性相分离。与此同时,VB₂也诱导了race-DPPC单层膜微畴的手性结构发生变化。该研究有助于理解VB₂调节磷脂膜横向组织结构的分子机理,在细胞膜界面发生的过程中,脂层单层的二维特性和生物分子之间的相互作用可能决定了生物分子的亲和力。     

水/空气界面纳米颗粒单层膜流变特性的 锥体压入法研究

本文提出了利用锥体压入法研究水/空气界面上SiO₂纳米颗粒单层膜流变特性的新方法. 通过锥体的压入和上升使单层膜产生应变, 实时测定锥体压入-上升循环过程中表面压的变化. 实验表明, 表面压的尖锐变化是由单层膜受到的拉伸应变导致的. 表面压变化的幅度d∏ 和弛豫时间τ 显著依赖于颗粒在界面的吸附能, 因而随颗粒润湿性而发生明显变化. d∏ 和τ 分别与单层膜的弹性和黏性相关. 这些结果表明, 该方法有可能为深入研究纳米颗粒单层膜的流变性质提供新的途径.     

FeCuCrVSiB单层和多层膜的横向巨磁阻抗效应

用射频溅射法制备了Fe_71.5Cu₁Cr_2.5V₄Si₁₂B₉单层膜和结构为(F/S)₃/M/(F/S)₃的多层膜，在制备过程中加72kA/m的纵向磁场.研究表明在制备过程中加磁场明显改善了材料的软磁性能，降低了材料的矫顽力.将样品经不同温度退火热处理后，发现经230℃退火1.5h的单层膜和多层膜具有最佳的软磁性能和最大的磁阻抗效应，单层膜最大横向磁阻抗比为37.5%，多层膜最大横向磁阻抗比高达277%.通过比较单层和多层膜磁阻抗效应随频率和磁场的变化，发现多层膜具有较低的磁阻抗效应的临界频率和峰值特征频率，和较大的磁阻抗变化率，而且有较低的横向磁阻抗效应的饱和场. 关键词： 铁基合金 多层膜 巨磁阻抗效应     

垂直取向FePt/Ag纳米颗粒薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法在单晶MgO(100)基片上制备了［FePt 2 nm/Ag dnm］₁₀多层膜， 经真空热处理后，得到具有高矫顽力的垂直取向L1₀-FePt/Ag颗粒膜.x射线衍射结 果表明，在250 ℃的热基片上溅射，当Ag层厚度d=3—11 nm时，FePt颗粒具有很好的［001］取向，随着Ag层厚度的增加，FePt颗粒尺寸减小.［FePt 2 nm/Ag 9 nm］₁₀经过6 00 ℃真空热处理15 min后，颗粒大小仅约8 nm，垂直矫顽力达到692 kA/m.这种无磁耦合作用的颗粒膜，适合用作超高密度的垂直磁记录介质. 关键词： 磁控溅射 垂直磁记录 纳米颗粒膜 0-FePt/Ag')" href="#">L1₀-FePt/Ag     

薄膜界面粗糙对双晶摇摆曲线的影响

用X射线衍射动力学理论,模拟计算InP衬底上InGaAs/AllnAs超晶格和InGaAs单层膜的X射线双晶摇摆曲线,计算结果表明:薄膜界面粗糙对单层膜的衍射峰和超晶格的零级衍射峰影响较小,但却明显影响单层膜衍射干涉条纹和超晶格的±1级卫星峰,随着平均界面粗糙度的增大,单层膜衍射干涉条纹强度减弱并趋于消失;超晶格的±1级卫星峰变弱并逐渐展宽,理论计算的模拟双晶摇摆曲线与超晶格实验曲线比较表明:高质量匹配In_0.53Ga_0.47As(85?)/Al_{0.4 关键词：}     

5,10,15,20-四-(4-十六烷基吡啶基)卟啉LB膜结构的研究

研究了两亲性卟啉５,１０,１５,２０－四－（４－十六烷基吡啶基）卟啉溴化物在气－液界面上的成膜性能,制备了其ＬＢ膜。用扫描隧道显微镜和ＵＶ－Ｖｉｓ光谱,荧光光谱,小角Ｘ射线衍射等实验方法研究了ＬＢ膜的形貌和卟啉大环分子在ＬＢ膜中的排列、取向和分子间的相互作用。结果表明,制备的ＬＢ膜结构均匀,性能稳定,在ＬＢ膜内,脂肪链并不是直立的,卟啉分子大环几乎平躺在基片上。     

一种可溶喹吖啶酮衍生物LB膜的光谱特性

采用表面压-分子面积(π~A)等温曲线、紫外-可见吸收谱和荧光光谱的方法研究了一种喹吖啶酮衍生物材料LB膜的制备及其光谱特性。实验表明,这种喹吖啶酮衍生物能够在水面上形成稳定的单分子膜,它与花生酸(AA)混合后不仅可以形成很好的单分子膜,而且可以较好的转移到固体基片上制备成LB膜多层膜。这种喹吖啶酮衍生物LB膜的紫外-可见吸收谱的吸收峰位较稀溶液发生了红移,这是由极性溶剂分子与其相互作用的结果。其溶液有很强的荧光效应,但LB膜没有荧光现象,原因是在LB膜中QAC16的浓度过高发生“自我猝息”而失光。它在溶液和LB膜中都是以单体的形式存在。     

同步辐射掠出射X射线荧光分析薄膜膜厚

掠射X射线荧光分析为薄层和多层膜特性分析提供了潜在的可能. 尤其是可以探测膜层厚度、界面形貌和组成. 以北京同步辐射光源作激发光源, 采用掠出射方法测试了Si基片上不同厚度的单层Cr膜样品, 测试结果与理论计算基本符合. 同时观察到一定厚度的薄膜样品产生的掠出射X射线荧光的干涉现象.     

利用[Fe/Pt]n多层膜降低L10-FePt有序化温度

采用直流磁控溅射方法制备了Fe/Pt多层膜和FePt单层薄膜,再经不同温度真空热处理得到了有序相Ll0-FePt薄膜.通过x射线衍射谱和磁性研究表明,FePt单层薄膜需要在500℃以上热处理,才能开始有序化转变,而Fe/Pt多层膜可以降低FePt薄膜有序化温度.[Fe(1.5 nm)/Pt(1.5 nn)]13薄膜在350℃热处理后,有序度已经增加到0.6,相应矫顽力达到了501 kA/m.多层膜化促进有序化在较低的温度下进行,这是由于热处理过程中多层膜界面的消失提供了有序化过程额外的驱动力.     

ALD氧化铝单层膜1 064 nm激光损伤特性研究

 采用原子层沉积技术(atomic layer deposition,ALD)在熔石英和BK7玻璃基底上镀制Al2O3单层膜。利用小口径损伤在线测试平台对膜层的1 064 nm激光损伤特性进行了实验测量,获得膜层损伤阈值约为10.3 J/cm2,对比了其与BK7基底损伤阈值之间的差异;利用Nomarski显微镜和原子力显微镜分析讨论了损伤形态的特点,结果表明损伤主要表现为膜层脱落和基片小孔烧蚀,其中小孔深度集中在70 nm～95 nm范围;讨论了损伤发生的诱因,得出膜基界面可能存在吸收源先驱的推断。